TCP和UDP是OSI模型中的運(yùn)輸層中的協(xié)議。TCP提供可靠的通信傳輸，而UDP則常被用于廣播和細(xì)節(jié)控制交給應(yīng)用的通信傳輸

UDP(User Datagram Protocol)
UDP不提供復(fù)雜的控制機(jī)制，利用IP提供面向無連接的通信服務(wù)。并且它是將應(yīng)用程序發(fā)來的數(shù)據(jù)在收到的那一刻，立刻按照原樣發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的一種機(jī)制。 即使是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況下，UDP也無法進(jìn)行流量控制等避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的行為。此外，傳輸途中如果出現(xiàn)了丟包，UDO也不負(fù)責(zé)重發(fā)。甚至當(dāng)出現(xiàn)包的到達(dá)順序亂掉時(shí)也沒有糾正的功能。如果需要這些細(xì)節(jié)控制，那么不得不交給由采用UDO的應(yīng)用程序去處理。換句話說，UDP將部分控制轉(zhuǎn)移到應(yīng)用程序去處理，自己卻只提供作為傳輸層協(xié)議的最基本功能。UDP有點(diǎn)類似于用戶說什么聽什么的機(jī)制，但是需要用戶充分考慮好上層協(xié)議類型并制作相應(yīng)的應(yīng)用程序。

TCP(Transmission Control Protocol)
TCP充分實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)各種控制功能，可以進(jìn)行丟包的重發(fā)控制，還可以對次序亂掉的分包進(jìn)行順序控制。而這些在UDP中都沒有。此外，TCP作為一種面向有連接的協(xié)議，只有在確認(rèn)通信對端存在時(shí)才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而可以控制通信流量的浪費(fèi)。TCP通過檢驗(yàn)、序列號、確認(rèn)應(yīng)答、重發(fā)控制、連接管理以及窗口控制等機(jī)制實(shí)現(xiàn)可靠性傳輸。

TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別

首先咱們弄清楚，TCP協(xié)議和UCP協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的聯(lián)系，一直都是說TCP/IP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別，是沒有從本質(zhì)上弄清楚網(wǎng)絡(luò)通信
TCP/IP協(xié)議是一個(gè)協(xié)議簇。里面包括很多協(xié)議的。UDP只是其中的一個(gè)
TCP/IP協(xié)議集包括應(yīng)用層,傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)訪問層

應(yīng)用層包括:
超文本傳輸協(xié)議(HTTP):萬維網(wǎng)的基本協(xié)議
文件傳輸(TFTP簡單文件傳輸協(xié)議)
遠(yuǎn)程登錄(Telnet),提供遠(yuǎn)程訪問其它主機(jī)功能,它允許用戶登錄
internet主機(jī),并在這臺主機(jī)上執(zhí)行命令.
網(wǎng)絡(luò)管理(SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議),該協(xié)議提供了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法,以及配置管理,統(tǒng)計(jì)信息收集,性能管理及安全管理等.
域名系統(tǒng)(DNS),該系統(tǒng)用于在internet中將域名及其公共廣播的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成IP地址

網(wǎng)絡(luò)層包括:
Internet協(xié)議(IP)
Internet控制信息協(xié)議(ICMP)
地址解析協(xié)議(ARP)
反向地址解析協(xié)議(RARP)

網(wǎng)絡(luò)訪問層:
網(wǎng)絡(luò)訪問層又稱作主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)層(host-to-network).網(wǎng)絡(luò)訪問層的功能包括IP地址與物理地址硬件的映射,以及將IP封裝成幀.基于不同硬件類型的網(wǎng)絡(luò)接口,網(wǎng)絡(luò)訪問層定義了和物理介質(zhì)的連接.

下面講解一下TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的區(qū)別

TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）是面向連接的協(xié)議，也就是說，在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過三次“對話”才能建立，其中的過程非常復(fù)雜，過程：主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎？”，這是第一次對話；主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)？”，這是第二次對話；主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！”，這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步，經(jīng)過三次“對話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)。

TCP建立連接要進(jìn)行3次握手
1 ) 主機(jī)A通過向主機(jī)B 發(fā)送一個(gè)含有同步序列號的標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段給主機(jī)B ,向主機(jī)B 請求建立連接,通過這個(gè)數(shù)據(jù)段,主機(jī)A告訴主機(jī)B 兩件事:我想要和你通信;你可以用哪個(gè)序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我
. 2 ) 主機(jī)B 收到主機(jī)A的請求后,用一個(gè)帶有確認(rèn)應(yīng)答(ACK)和同步序列號(SYN)標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段響應(yīng)主機(jī)A,也告訴主機(jī)A兩件事:我已經(jīng)收到你的請求了,你可以傳輸數(shù)據(jù)了;你要用序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我
3 )主機(jī)A收到這個(gè)數(shù)據(jù)段后,再發(fā)送一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答,確認(rèn)已收到主機(jī)B 的數(shù)據(jù)段:"我已收到回復(fù),我現(xiàn)在要開始傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)了
3次握手就完成了,主機(jī)A和主機(jī)B 就可以傳輸數(shù)據(jù)
3次握手的特點(diǎn):
沒有應(yīng)用層的數(shù)據(jù)
SYN這個(gè)標(biāo)志位只有在TCP建產(chǎn)連接時(shí)才會(huì)被置1
握手完成后SYN標(biāo)志位被置0

TCP斷開連接要進(jìn)行4次
1 ) 當(dāng)主機(jī)A完成數(shù)據(jù)傳輸后,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請求
2 ) 主機(jī)B收到FIN后對其作出響應(yīng),確認(rèn)這一方向上的TCP連接將關(guān)閉,將ACK置1
3 ) 由B 端再提出反方向的關(guān)閉請求,將FIN置1
4 ) 主機(jī)A對主機(jī)B的請求進(jìn)行確認(rèn),將ACK置1,雙方向的關(guān)閉結(jié)束.
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連接的通信方式,大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性,使發(fā)送數(shù)據(jù)端
和接收端在數(shù)據(jù)正式傳輸前就有了交互,為數(shù)據(jù)正式傳輸打下了可靠的基礎(chǔ)

名詞解釋
ACK TCP報(bào)頭的控制位之一,對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn).確認(rèn)由目的端發(fā)出,用它來告訴發(fā)送端這個(gè)序列號之前的數(shù)據(jù)段都收到了.比如,確認(rèn)號為X,則表示前X-1個(gè)數(shù)據(jù)段都收到了,只有當(dāng)ACK=1時(shí),確認(rèn)號才有效,當(dāng)ACK=0時(shí),確認(rèn)號無效,這時(shí)會(huì)要求重傳數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的完整性.
SYN 同步序列號,TCP建立連接時(shí)將這個(gè)位置1
FIN 發(fā)送端完成發(fā)送任務(wù)位,當(dāng)TCP完成數(shù)據(jù)傳輸需要斷開時(shí),提出斷開連接的一方將這位置1
TCP的包頭結(jié)構(gòu)
源端口 16位
目標(biāo)端口 16位
序列號 32位
回應(yīng)序號 32位
TCP頭長度 4位
reserved 6位
控制代碼 6位
窗口大小 16位
偏移量 16位
校驗(yàn)和 16位
選項(xiàng) 32位(可選)
這樣我們得出了TCP包頭的最小長度，為20字節(jié)。

UDP（User Data Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議
（1） UDP是一個(gè)非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。
（2） 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺服務(wù)機(jī)可同時(shí)向多個(gè)客戶機(jī)傳輸相同的消息。
（3） UDP信息包的標(biāo)題很短，只有8個(gè)字節(jié)，相對于TCP的20個(gè)字節(jié)信息包的額外開銷很小。
（4） 吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié)，只受應(yīng)用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機(jī)性能的限制。
（5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表（這里面有許多參數(shù)）。
（6）UDP是面向報(bào)文的。發(fā)送方的UDP對應(yīng)用程序交下來的報(bào)文，在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分，也不合并，而是保留這些報(bào)文的邊界，因此，應(yīng)用程序需要選擇合適的報(bào)文大小。
我們經(jīng)常使用“ping”命令來測試兩臺主機(jī)之間TCP/IP通信是否正常，其實(shí)“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。

UDP的包頭結(jié)構(gòu)
源端口 16位
目的端口 16位
長度 16位
校驗(yàn)和 16位

小結(jié)TCP與UDP的區(qū)別
1.基于連接與無連接；
2.對系統(tǒng)資源的要求（TCP較多，UDP少）；
3.UDP程序結(jié)構(gòu)較簡單；
4.流模式與數(shù)據(jù)報(bào)模式 ；
5.TCP保證數(shù)據(jù)正確性，UDP可能丟包，TCP保證數(shù)據(jù)順序，UDP不保證。

UDP應(yīng)用場景
1.面向數(shù)據(jù)報(bào)方式
2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)大多為短消息
3.擁有大量Client
4.對數(shù)據(jù)安全性無特殊要求
5.網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)非常重，但對響應(yīng)速度要求高

OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型(從下往上)：

• 物理層(Physical)：設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的 環(huán)境。可以理解為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奈锢砻襟w部分，比如網(wǎng)卡，網(wǎng)線，集線器，中繼器，調(diào)制解調(diào)器等！ 在這一層，數(shù)據(jù)還沒有被組織，僅作為原始的位流或電氣電壓處理，這一層的單位是:bit比特
• 數(shù)據(jù)鏈路層(Datalink)：可以理解為數(shù)據(jù)通道，主要功能是如何在不可靠的物理線路上進(jìn)行 數(shù)據(jù)的可靠傳遞，改層作用包括：物理地址尋址，數(shù)據(jù)的成幀，流量控制，數(shù)據(jù)檢錯(cuò)以及重發(fā)等！ 另外這個(gè)數(shù)據(jù)鏈路指的是：物理層要為終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及其連接。媒體是 長期的，連接是有生存期的。在連接生存期內(nèi)，收發(fā)兩端可以進(jìn)行不等的一次或多次數(shù)據(jù)通信。 每次通信都要經(jīng)過建立通信聯(lián)絡(luò)和拆除通信聯(lián)絡(luò)兩過程！這種建立起來的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系~ 該層的設(shè)備有：網(wǎng)卡，網(wǎng)橋，網(wǎng)路交換機(jī)，另外該層的單位為：幀
• 網(wǎng)絡(luò)層(Network)：主要功能是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā) 送方路由到接收方，所謂的路由與尋徑：一臺終端可能需要與多臺終端通信，這樣就產(chǎn)生的了 把任意兩臺終端設(shè)備數(shù)據(jù)鏈接起來的問題！簡單點(diǎn)說就是：建立網(wǎng)絡(luò)連接和為上層提供服務(wù)！ 該層的設(shè)備有：路由！該層的單位為：數(shù)據(jù)包，另外IP協(xié)議就在這一層！
• 傳輸層(Transport)：向上面的應(yīng)用層提供通信服務(wù)，面向通信部分的最高層，同時(shí)也是 用戶功能中的最低層。接收會(huì)話層數(shù)據(jù)，在必要時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，并將這些數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò) 層，并且保證這些數(shù)據(jù)段有效的到達(dá)對端！所以這層的單位是：數(shù)據(jù)段；而這層有兩個(gè)很重要 的協(xié)議就是：TCP傳輸控制協(xié)議與UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，這也是本章節(jié)核心講解的部分！
• 會(huì)話層(Session)：負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩節(jié)點(diǎn)之間建立、維持和終止通信。建立通信鏈接， 保持會(huì)話過程通信鏈接的暢通，同步兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的對話，決定通信是否被中斷以及通信中斷時(shí) 決定從何處重新發(fā)送，即不同機(jī)器上的用戶之間會(huì)話的建立及管理！
• 表示層(Presentation)：對來自應(yīng)用層的命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，對各種語法賦予相應(yīng) 的含義，并按照一定的格式傳送給會(huì)話層。其主要功能是"處理用戶信息的表示問題，如編碼、 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和加密解密，壓縮解壓縮"等
• 應(yīng)用層(Application)：OSI參考模型的最高層，為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 它在其他6層工作的基礎(chǔ)上，負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系，建立與結(jié)束使用者之間的聯(lián)系，并完成網(wǎng)絡(luò)用戶提出的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及應(yīng)用所需的監(jiān)督、管理和服務(wù)等各種協(xié)議。此外，該層還負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)應(yīng)用程序間的工作。應(yīng)用層為用戶提供的服務(wù)和協(xié)議有：文件服務(wù)、目錄服務(wù)、文件傳輸服務(wù)（FTP）、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)（Telnet）、電子郵件服務(wù)（E-mail）、打印服務(wù)、安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。